自动控制原理
自动控制原理
1000+ 人选课
更新日期:2025/05/02
开课时间2025/02/16 - 2025/08/16
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

    《自动控制原理》是信息控制类专业的核心课程和专业基础课程。由于“所有的技术都包括控制”(摘自:美国科学促进协会著,面向全体人的科学,科学普及出版社,2001),所以自动控制技术已经广泛地应用于其它工程学科,有专家甚至建议将《自动控制原理》课象数学、物理等课一样,在所有的工科专业里开设。由此可见《自动控制原理》在提高学生素质和终身学习能力方面的基础作用与核心作用。《自动控制原理》课程的教学目的是使学生在理论教学与实践教学的基础上,能够从事与自动化相关的技术工作。

  自20世纪30年代控制学科形成以来,学科的理论研究与工程研究在全球各国得到蓬勃发展。在我国,自上世纪50年代开始,高等院校相继设置了控制理论课程或者相关的课程。 随着控制理论研究的进展,《自动控制原理》课程由最初控制学科的专业课,延伸成为当前的专业基础课,并有进一步扩展为工程学科的公共课程的趋势。虽然当前控制理论研究的前沿为现代控制理论的研究与智能控制理论的研究,但是由于经典控制理论的研究成果已成熟,且已广泛应用于各行业的工程控制中与自动化设备的制造中,因此《自动控制原理》课程的教学对于社会所需要的自动化工程技术人才的培养是极为重要的,且经典控制理论作为学科的基础知识对于高级人才进一步的培养,所起的作用也是非常重要的。

    


课程大纲

自动控制的一般概念

  • 1.1 自动控制原理的一般概念
  • 1.2 自动控制的基本方式及对控制系统的性能要求

自动控制系统的数学模型

  • 2.1 自动控制系统的数学模型
  • 2.2 控制系统微分方程的建立
  • 2.3 非线性微分方程的线性化
  • 2.4 传递函数
  • 2.5 传递函数
  • 2.6 动态结构图
  • 2.7 动态结构图
  • 2.8 系统的脉冲响应函数
  • 2.9 典型反馈系统的几种传递函数
  • 2.10 第二章全部课件

时域分析法

  • 3.1 时域分析基础
  • 3.2 一、二阶系统分析与计算
  • 3.3 系统稳定性分析
  • 3.4 稳态误差分析与计算
  • 3.5 第三章全部课件

根轨迹法

  • 4.1 根轨迹与根轨迹方程
  • 4.2 绘制根轨迹的基本法则
  • 4.3 开环零点、极点变化的根轨迹与零度根轨迹
  • 4.4 系统闭环零、极点分布与系统阶跃响应的关系及根轨迹分析

频率域方法

  • 5.1 频率特性
  • 5.2 典型环节频率特性
  • 5.3 系统开环频率特性
  • 5.4 频率特性与阶跃响应的关系

控制系统的校正

  • 6.1 系统校正设计基础
  • 6.2 串联校正
  • 6.3 串联校正的理论设计方法
  • 6.4 反馈校正

非线性系统分析

  • 7.1 非线性问题概述
  • 7.2 常见非线性因素对系统运动特性的影响
  • 7.3 描述函数
  • 7.4 典型非线性的描述函数1
  • 7.5 典型非线性的描述函数2
  • 7.6 用描述函数法分析非线性系统
  • 7.7 典型非线性的负倒特性曲线

采样控制系统

  • 8.1 采样系统定理
  • 8.2 采用过程与采样定理
  • 8.3 信号的恢复与零阶保持器
  • 8.4 z变换及其反变换

自动控制原理实验

  • 9.1 实验一 典型环节的电路模拟
  • 9.2 实验二 二阶系统的瞬态响应
  • 9.3 实验三 线性定常系统的稳态误差
  • 9.4 实验四 控制系统频率域分析MATLAB仿真
  • 9.5 实验五 线性定常系统的串联校正
  • 9.6 实验六 控制系统的时域响应MATLAB仿真实验
  • 9.7 实验七 控制系统根轨迹分析MATLAB仿真
  • 9.8 实验八 控制系统频率域分析MATLAB仿真